1、山西省農(nóng)業(yè)機(jī)械化學(xué)校課程 ：極限配合與技術(shù)測量授 課 時(shí) 間2014.09.01時(shí)間分配復(fù) 習(xí) 提 問 分所 需 學(xué) 時(shí)2內(nèi) 容 講 授 85 分累 計(jì) 學(xué) 時(shí)2課 堂 小 結(jié) 5 分課 題：第一章 概述教學(xué)目的：1 . 了解加工誤差和公差的含義及其分類。2 . 了解互換性和標(biāo)準(zhǔn)化的含義及其作用。3 . 了解技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的分類及技術(shù)測量的作用。教學(xué)重點(diǎn)：1、熟悉各新概念的含義及其分類。2、了解互換性和標(biāo)準(zhǔn)化的含義及其作用。3、了解技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的分類及技術(shù)測量的作用。教學(xué)難點(diǎn)：培養(yǎng)學(xué)生從實(shí)際生產(chǎn)的角度來考慮分析問題的習(xí)慣。教學(xué)方法及教改手段：課堂教學(xué)教學(xué)用具：教材分析及教學(xué)過程：該課程是機(jī)械類專業(yè)一門非

2、常重要的實(shí)用課程，不僅需要掌握必要的理論知識，更需要有較強(qiáng)的動手能力，能夠準(zhǔn)確地對機(jī)械零件進(jìn)行技術(shù)測量，判斷零件是否滿足技術(shù)圖紙的要求，決定零件是合格產(chǎn)品還是廢品。在加工中還要根據(jù)測量的數(shù)據(jù)對零件進(jìn)行再加工，選擇合理的切削用量及各種技術(shù)參數(shù)。該課程包含極限與配合、形位公差、表面輪廓粗糙度及技術(shù)測量和實(shí)訓(xùn)等四個(gè)方面內(nèi)的內(nèi)容。1. 加工誤差以生產(chǎn)直徑60mm，長度為100mm的圓形工件為例，如果要求生產(chǎn)10件產(chǎn)品，可以發(fā)現(xiàn)這10個(gè)工件中外圓直徑正好等于60mm的工件不多，也許1個(gè)或23個(gè)，大部分都不可能準(zhǔn)確地正好等于60mm，或許多0.01，0.02甚至0.05mm, 也有可能比60mm小0.01

3、，0.02甚至0.05mm，這就是實(shí)際生產(chǎn)與理論要求值之間的誤差，這個(gè)誤差稱為加工誤差，是不可避免的，只要誤差在允許的范圍內(nèi)，零件還是可以使用的，稱之為合格產(chǎn)品。能否生產(chǎn)出正好60mm的產(chǎn)品呢？應(yīng)當(dāng)說是可以的，但是比較困難，因?yàn)橹灰悬c(diǎn)超差，零件就稱為廢品，會造成很大的浪費(fèi)，提高了生產(chǎn)成本。在生產(chǎn)中由于設(shè)備的精度，刀具的磨損，測量的誤差等等因素都要影響產(chǎn)品的精度，所以加工的誤差是很正常的，是不可避免的。按誤差的種類可分為尺寸誤差、形狀誤差、位置誤差和表面輪廓粗糙度誤差四種。如該60mm外圓工件，如果機(jī)床的主軸精度差，存在一定的徑向跳動，則在100mm長度上，其左端的外圓或許正好是個(gè)圓，右端面受

4、徑向跳動的影響，可能就不是一個(gè)圓，存在著微小的誤差，這個(gè)誤差為形狀誤差。如自行車輪由于輻條松緊不等，車圈不可避免有圓形誤差，嚴(yán)重時(shí)成為橢圓。工件的軸線與端面理論上要求應(yīng)當(dāng)是90的垂直，但由于機(jī)床中拖板與床身導(dǎo)軌之間不可能是絕對的垂直，因此加工后的工件端面與軸線必然產(chǎn)生了垂直度的誤差，此為位置誤差。輪廓粗糙度誤差指加工后的零件表面的輪廓粗糙度與理想數(shù)值的誤差。四種誤差是從四個(gè)方面來檢測的，但加工中刀具與工件是一次加工而成的，并不是從四個(gè)方面分別加工出四種誤差。2. 公差規(guī)定允許零件誤差的范圍值。如上述工件允許60外圓的最大尺寸為60.02，最小的為59.99，則公差值為60.02-59.990.

5、03為其公差值，即最大的實(shí)際尺寸與最小實(shí)際尺寸之差稱為公差。在公差范圍內(nèi)的產(chǎn)品都屬于合格產(chǎn)品，公差值小，其零件的精度高，加工時(shí)間長，制造成本高；公差值大，零件的精度低，其加工容易，制造成本低。所以應(yīng)當(dāng)在滿足零件使用條件的前提下盡可能地降低精度，選擇較大的公差值。依照上述的四種加工誤差，公差也分為相應(yīng)的四種。3. 互換性相互運(yùn)動的表面，必定存在著摩擦磨損，工作一段時(shí)間之后必然需要更換易損件，如軸承、活塞環(huán)、剎車片等等。只要采用相同規(guī)格的零件更換已經(jīng)失效的零件，機(jī)器設(shè)備就能恢復(fù)原有的工作精度，稱這些零件之間具有互換性，如用6208軸承去替換失效的軸承，機(jī)器就能重新正常的工作，說明6208軸承之間能

6、夠互換，不僅其外徑內(nèi)徑和厚度的基本尺寸一樣，而且公差值也控制在允許的范圍內(nèi)?；Q性在機(jī)器制造生產(chǎn)中具有相當(dāng)重要的作用，它不僅保證了機(jī)械設(shè)備能正常的運(yùn)轉(zhuǎn)，減少維護(hù)的時(shí)間，提高了生產(chǎn)率，而且降低了成本，適用于大批量的生產(chǎn)，也是標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)的基礎(chǔ)。所以說互換性是工業(yè)生產(chǎn)中的重要原則。反過來想想，如果機(jī)械零件沒有互換性，許多機(jī)器將因?yàn)槠渲心硞€(gè)零件的失效，而不能得到及時(shí)的維護(hù)導(dǎo)致不能正常工作，那是一個(gè)多么大的損失！4 .標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)是從事設(shè)計(jì)、制造和檢測工作的技術(shù)依據(jù)。如生產(chǎn)電視機(jī)的顯示屏，它的標(biāo)準(zhǔn)是對角線長度，而不是邊長，常見的29吋彩電，指對角線長度為29英吋；21吋彩電也是如此。世界各地都用了這個(gè)技術(shù)

7、標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)化是指制定標(biāo)準(zhǔn)和貫徹技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的全部活動過程。如彩電的標(biāo)準(zhǔn)是21吋、25吋、29吋、34吋，而液晶彩電為32吋、37吋、40吋、42吋等。除此之外在兩個(gè)尺寸之間不可以再出現(xiàn)其他的標(biāo)準(zhǔn)，這成為彩電生產(chǎn)的普遍的規(guī)律，是具有很強(qiáng)的規(guī)律性和廣泛的指導(dǎo)意義，成為標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)。有利于組織現(xiàn)代化的生產(chǎn)和專業(yè)協(xié)作交流，及產(chǎn)品的流通與維護(hù)。技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)一般分成四類，即基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、方法標(biāo)準(zhǔn)和安全與維護(hù)保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)又可分為國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)四類?；A(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)：如我國普通螺紋采用公制單位為標(biāo)準(zhǔn)，如M6，M8，M10，M12，M16等，而管螺紋以內(nèi)孔為標(biāo)準(zhǔn)，且采用英吋為單位，如1/2,

8、3/4,1等。產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)：如螺紋按精度分成A級和B級二種；聯(lián)接螺紋的旋合長度分S、N和L三種。鐵軌的標(biāo)準(zhǔn)長度為25米。鋼筋的標(biāo)準(zhǔn)長度為9米。方法標(biāo)準(zhǔn)：如鋼材的上漆必須經(jīng)過先除銹再上防銹底漆最后上表面油漆的工藝過程，決不允許在有銹的鋼材上直接上表面油漆。安全與環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)：如進(jìn)入施工現(xiàn)場必須帶安全帽。車工操作車床時(shí)不允許帶手套。廢水排污必須經(jīng)過處理后達(dá)標(biāo)才能外排等等。5.技術(shù)測量用各種測量工具儀器檢測工件與圖樣的要求作比較，判斷零件是否合格的過程。它包括長度、角度、表面粗糙度和形位誤差等內(nèi)容。只要誤差在圖紙?jiān)试S的范圍內(nèi)都是合格產(chǎn)品。技術(shù)測量決定了產(chǎn)品和機(jī)器的質(zhì)量，是企業(yè)的生存與發(fā)展的根本保證。山西

9、省農(nóng)業(yè)機(jī)械化學(xué)校課程 ：極限配合與技術(shù)測量授 課 時(shí) 間2014.09.03時(shí)間分配復(fù) 習(xí) 提 問 5 分所 需 學(xué) 時(shí)2內(nèi) 容 講 授 80 分累 計(jì) 學(xué) 時(shí)4課 堂 小 結(jié) 5 分課 題：第二章 孔、軸尺寸的極限與配合 第一節(jié) 極限與配合的術(shù)語及定義教學(xué)目的：了解孔和軸、尺寸、偏差、公差的術(shù)語及其定義。能夠計(jì)算上下偏差值和公差值。能夠看懂公差帶圖的含義。能夠根據(jù)圖樣標(biāo)注準(zhǔn)確地計(jì)算出上下偏差和公差值，能夠看圖公差帶圖。教學(xué)重點(diǎn)：熟悉極限的術(shù)語及內(nèi)涵。會準(zhǔn)確計(jì)算偏差和公差。教學(xué)難點(diǎn)：把方形孔和鍵槽兩個(gè)非圓柱形內(nèi)表面視為孔，把方形塊和軸上鍵底到外圓的距離視為軸對于初學(xué)者開始不好理解，應(yīng)把包容面和

10、被包容面的定義作為判斷軸與孔的依據(jù)，注意各術(shù)語之間的聯(lián)系與區(qū)別。注意公差與極限偏差之間的關(guān)系及公差帶圖的含義。教學(xué)方法及教改手段：課堂教學(xué)教學(xué)用具：教材分析及教學(xué)過程：一、復(fù)習(xí)舊課1. 講評作業(yè)完成情況及存在共同問題。2. 提問：誤差與公差的區(qū)別是什么？標(biāo)準(zhǔn)與標(biāo)準(zhǔn)化有什么區(qū)別？舉例說明。二、導(dǎo)入新課以教材圖216（a）為例來引入新課，此圖中的尺寸表左邊為孔，右邊為軸，直徑均為20。孔和軸的形狀非要是圓形的嗎？請回到圖21、2，看看本課程對孔和軸的定義又是什么？三、新課教學(xué)1. 孔和軸的定義及其特點(diǎn)孔通常是指工件的圓柱形內(nèi)表面。它的特點(diǎn)應(yīng)當(dāng)是裝配后孔是包容面或者加工過程中零件的實(shí)體材料變小，而孔

11、的尺寸由小變大。所以非圓柱的內(nèi)表面，只要是包容面就稱之為孔。2. 尺寸的術(shù)語及其定義（1） 圖中20為圓或孔的尺寸，在機(jī)械中均以毫米為單位，不必標(biāo)注。（2） 基本尺寸 如20為孔和軸的基本尺寸，一般取整數(shù)或整齊的小數(shù)，如20.5。L-表示孔的基本尺寸；- 表示軸的基本尺寸。（3）實(shí)際尺寸 由測量工具實(shí)測工件后得到的實(shí)際尺寸。 -表示孔的實(shí)際尺寸； -表示軸的實(shí)際尺寸。 （3） 極限尺寸 孔或軸所允許的兩個(gè)界限值。如孔的最大極限尺寸為20.03mm，最小極限尺寸為19.98。 ，-表示孔的最大與最小極限尺寸。 ，- 表示軸的最大與最小極限尺寸。合格的零件的實(shí)際尺寸應(yīng)當(dāng)在最大與最小極限尺寸之間。如

12、上述零件實(shí)際尺寸必須在19.98與20.03之間的任何值都視為合格尺寸。3. 偏差的術(shù)語及其定義（1） 尺寸偏差 實(shí)際尺寸或極限尺寸與基本尺寸之差值。如基本尺寸為20，實(shí)際尺寸為20.03，則其尺寸偏差為20.03200.03， 如果實(shí)際尺寸為19.98，則其尺寸偏差為19.98200.02。偏差值可正可負(fù)。（2） 上偏差 如圖2-3所示，將最大極限尺寸減去基本尺寸所得代數(shù)差。 表示孔的上偏差； 表示軸的上偏差。（3） 下偏差 如圖2-3所示，將最小極限尺寸減去基本尺寸所得的代數(shù)差。 表示孔的下偏差； 表示軸的下偏差；（4） 實(shí)際偏差 實(shí)際尺寸減去基本尺寸所得的代數(shù)差。如工件實(shí)際尺寸為20.0

13、1，在最大與最小極限尺寸之間，該工件為合格產(chǎn)品；如果工件實(shí)際尺寸為19.97，在最大與最小極限尺寸之外，該工件即為不合格產(chǎn)品。在圖樣中，一般標(biāo)注基本尺寸和上下偏差，標(biāo)注形式為：基本尺寸，如例題可選用書中例1的內(nèi)容，這里注意要讓學(xué)生對各術(shù)語的表示方法有個(gè)熟悉的過程。4. 公差的術(shù)語及其定義（1） 尺寸公差 即最大極限尺寸與最小極限尺寸之差，也是上偏差與下偏差之差。是工件尺寸允許的變動范圍。如圖2-4所示。 表示孔的公差；表示軸的公差；例2可選用書中的例題2，即計(jì)算孔的直徑尺寸公差。 計(jì)算時(shí)，如果偏差值為負(fù)值，應(yīng)將負(fù)值代入計(jì)算式中。上題如果下偏差為0.009，則 這里也可提出問題，但學(xué)生自己考慮，

14、再提問回答，效果可能更好。（2） 尺寸公差帶 零件尺寸相對基本尺寸所允許的變動范圍在0.009與0.048之間，這也是它的公差帶。表示方法如圖2-5所示。應(yīng)注意基本尺寸的零件為基準(zhǔn)線，零線上方的偏差為正；零線下方的偏差為負(fù)。上、下偏差之間的寬度為公差值，畫圖時(shí)注意上下比例，其長度大小可隨意選取，上偏差中斜剖面線表示，下偏差用散點(diǎn)表示。圖中公差帶與零線之間的位置取決于基本偏差的大小來決定。（3） 零線 表示基本尺寸的位置。該公差帶圖主要突出公差帶的位置及大小，而基本尺寸的零件只是一條參考線。四、小結(jié)：1. 熟悉基本尺寸、實(shí)際尺寸、極限尺寸、尺寸偏差、上下偏差、尺寸公差和公差等術(shù)語及含義、表示符號

15、。2. 掌握術(shù)語之間的計(jì)算關(guān)系。3. 熟悉公差帶的畫法及內(nèi)容。五、作業(yè)布置2-1，2，3，4，5，6，其中1，2，3可作為思考題，下節(jié)課提問用。山西省農(nóng)業(yè)機(jī)械化學(xué)校課程 ：極限配合與技術(shù)測量授 課 時(shí) 間2014.09.08時(shí)間分配復(fù) 習(xí) 提 問 5 分所 需 學(xué) 時(shí)2內(nèi) 容 講 授 80 分累 計(jì) 學(xué) 時(shí)6課 堂 小 結(jié) 5 分課 題：第二章 孔、軸尺寸的極限與配合 第一節(jié) 極限與配合的術(shù)語及定義教學(xué)目的：熟悉配合的含義及種類。能夠正確計(jì)算間隙或過盈值的大小，判斷出術(shù)語相應(yīng)的配合類別。教學(xué)重點(diǎn)：配合在生產(chǎn)中的作用及分類與特點(diǎn)。過盈或間隙值的計(jì)算。能夠正確讀懂配合公差帶示意圖。教學(xué)難點(diǎn)：過渡配

16、合的判斷方法。過渡配合公差帶示意圖的含義。教學(xué)方法及教改手段：課堂教學(xué)教學(xué)用具：教材分析及教學(xué)過程：一復(fù)習(xí)舊課1. 回顧基本尺寸、實(shí)際尺寸、極限尺寸、尺寸偏差、極限偏差和尺寸公差等術(shù)語的含義及區(qū)別與聯(lián)系。2. 表達(dá)它們之間的關(guān)系。二導(dǎo)入新課 學(xué)習(xí)極限及公差的目的是為了研究兩個(gè)相同基本尺寸的孔和軸連接在一起時(shí)，由于這些偏差值的大小，會對孔與軸的配合產(chǎn)生什么樣的影響，他們又有什么規(guī)律和特點(diǎn)。這正是本節(jié)課所要研究的內(nèi)容。三新課教學(xué)1. 配合的術(shù)語及其定義配合是指相同的基本尺寸的孔與軸配合在一起，由于公差帶之間的位置關(guān)系產(chǎn)生不同的松緊連接。按松緊程度分為過盈配合，過渡配合和間隙配合三種。（1） 間隙配

17、合 如某軸直徑尺寸為，與其配合的孔的直徑尺寸為，求兩者之間的間隙為多少？解：加工中，軸與孔可能出現(xiàn)的最大和最小尺寸只有二種，因此分別按最大和最小值來求孔與軸之間的間隙。 也可以用偏差值計(jì)算： 可以得出只要即為間隙配合。間隙無論大小，其結(jié)果均有正值，說明該孔與軸的連接，其最小也有0.030的間隙，最大間隙可達(dá)到0.079。如圖2-7所示。計(jì)算時(shí)注意要連同數(shù)值的正負(fù)號代入。平均間隙值用表示，即為 平均間隙是表示軸與孔的最佳配合間隙值。間隙配合公差是指最大間隙與最小間隙的差值，是表示間隙允許變動的范圍，用表示。即間隙配合公差值等于孔的公差與軸的公差的代數(shù)和。課上練習(xí)：孔的尺寸為，軸的尺寸為求各為多少

18、？解：間隙配合的孔與軸的尺寸之差為正值，孔比軸大。（2）過盈配合 過盈配合的孔與軸的尺寸之差為負(fù)值，孔比軸小。如某孔的尺寸為，軸的尺寸為，求最大過盈和最小過盈值各是多少？解：孔與軸的基本尺寸均是100，但孔比軸小。所以不可能存在間隙，只能是過盈，用Y表示過盈量。最大過盈最小過盈過盈量不論大小，其值一定為負(fù)值。也可以用偏差值作計(jì)算 也可用下式求出其結(jié)果也為軸的公差值與孔的公差值的和。雖然過盈值為負(fù)值，但其公差值也一定是正值，只要是公差必定為正，不可能為負(fù)。平均過盈用表示，即為平均過盈表示最佳的配合過盈值。課上練習(xí)：孔的尺寸為，軸的尺寸為，求 解：過盈配合的軸永遠(yuǎn)比孔大。過盈值為負(fù)值。（3）過渡配合 可能具有間隙或過盈的配合，其過盈量或間隙量值都很小，從公差帶圖2-9中可以看出表現(xiàn)為交疊形式。如某孔的尺寸為，軸的尺寸為求該配合的過盈或間隙大??？解：所以，只存在最大間隙值和最大過盈值?？梢缘贸?，只要,即為過渡配合。過渡配合公差平均間隙或平均過盈的計(jì)算 其值為正，表示為平均間隙，如果值為負(fù)值，說明值大于值，則為平均過盈。如，則 課堂練習(xí)： 孔的尺寸為，軸的尺寸為，求， 解：三種